RU2192425C2 - Method of synthesis of n-phosphonomethylglycine and its salts - Google Patents
Method of synthesis of n-phosphonomethylglycine and its salts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2192425C2 RU2192425C2 RU99107137/04A RU99107137A RU2192425C2 RU 2192425 C2 RU2192425 C2 RU 2192425C2 RU 99107137/04 A RU99107137/04 A RU 99107137/04A RU 99107137 A RU99107137 A RU 99107137A RU 2192425 C2 RU2192425 C2 RU 2192425C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alkali metal
- cyanide
- formaldehyde
- aminomethylphosphonate
- phosphonomethylglycine
- Prior art date
Links
- XDDAORKBJWWYJS-UHFFFAOYSA-N glyphosate Chemical compound OC(=O)CNCP(O)(O)=O XDDAORKBJWWYJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims abstract description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title abstract 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 96
- MGRVRXRGTBOSHW-UHFFFAOYSA-N (aminomethyl)phosphonic acid Chemical compound NCP(O)(O)=O MGRVRXRGTBOSHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 70
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical group [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 66
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 34
- -1 alkali metal cyanide Chemical class 0.000 claims description 28
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 16
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical group [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- KXZJHVJKXJLBKO-UHFFFAOYSA-N chembl1408157 Chemical compound N=1C2=CC=CC=C2C(C(=O)O)=CC=1C1=CC=C(O)C=C1 KXZJHVJKXJLBKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 6
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 5
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 5
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical class [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 claims description 3
- NNFCIKHAZHQZJG-UHFFFAOYSA-N potassium cyanide Chemical group [K+].N#[C-] NNFCIKHAZHQZJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 2
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 3
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000002363 herbicidal effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 abstract description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 1
- 230000029219 regulation of pH Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 28
- 239000005562 Glyphosate Substances 0.000 description 27
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 27
- 229940097068 glyphosate Drugs 0.000 description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 102100036009 5'-AMP-activated protein kinase catalytic subunit alpha-2 Human genes 0.000 description 20
- 101000783681 Homo sapiens 5'-AMP-activated protein kinase catalytic subunit alpha-2 Proteins 0.000 description 20
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 13
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 11
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 10
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 9
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006215 cyanomethylation reaction Methods 0.000 description 4
- LTYRAPJYLUPLCI-UHFFFAOYSA-N glycolonitrile Chemical compound OCC#N LTYRAPJYLUPLCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 239000012901 Milli-Q water Substances 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N glycolonitrile Natural products N#CC#N JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 2
- HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N glyoxylic acid Chemical compound OC(=O)C=O HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004679 31P NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N Disodium Chemical class [Na][Na] QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940106681 chloroacetic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- FNJVDWXUKLTFFL-UHFFFAOYSA-N diethyl 2-bromopropanedioate Chemical compound CCOC(=O)C(Br)C(=O)OCC FNJVDWXUKLTFFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012470 diluted sample Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- MNWBNISUBARLIT-UHFFFAOYSA-N sodium cyanide Chemical compound [Na+].N#[C-] MNWBNISUBARLIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/38—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
- C07F9/3804—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)] not used, see subgroups
- C07F9/3808—Acyclic saturated acids which can have further substituents on alkyl
- C07F9/3813—N-Phosphonomethylglycine; Salts or complexes thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/38—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Description
Предпосылки изобретения
N-фосфонометилглицин, также известный под своим обычным названием глифосат, представляет собой высокоэффективный коммерческий гербицид (продаваемый под торговой маркой RoundupТМ), полезный для борьбы с огромным разнообразием сорняков. При использовании в гербицидной композиции N-фосфонометилглицин обычно имеет форму одной из многочисленных солей в растворе, предпочтительно в водном растворе.BACKGROUND OF THE INVENTION
N-phosphonomethylglycine, also known by its common name glyphosate, is a highly effective commercial herbicide (marketed under the trademark Roundup ™ ), useful for controlling a huge variety of weeds. When used in the herbicidal composition, N-phosphonomethylglycine usually takes the form of one of the many salts in solution, preferably in an aqueous solution.
Известно много способов получения М-фосфонометилглицина, в том числе несколько способов получения N-фосфонометилглицина из аминометилфосфоновой кислоты (АМФК) или ее солей. Эти способы включают процесс, в котором АМФК добавляется к водному раствору глиоксаля при 40-45oС и нагревается, как это описывается в выложенной японской патентной заявке (Japanese Patent Application Laid - Open) 61992/1987; процесс, в котором АМФК и глиоксаль подвергаются реакции в присутствии диоксида серы, как это описывается в европейском патенте ЕР 81459 и патенте США 4369142; способ, в котором АМФК и глиоксиловая кислота подвергаются реакции, и после этого проводится восстановление водородом в присутствии палладиевого катализатора, как это описывается в ЕР 186648; способ, в котором АМФК и хлоруксусная кислота нагреваются в присутствии акцептора кислоты, такого, как гидроксид натрия, как это описывается в патенте Польши 120759 и патенте Испании 504479; способ, в котором АМФК и диэтилброммалонат подвергаются реакции в щелочных условиях, и затем проводится гидролиз в кислотных условиях с использованием серной кислоты, как это описывается в патенте Испании 545456. Эти способы, однако, имеют недостатки, включающие использование летучих газов, создание высоких уровней содержания побочных продуктов, идущих в отход, недостаточный выход конечного продукта, относительно высокие затраты на материалы и неудовлетворительное качество продукта.There are many known methods for producing M-phosphonomethylglycine, including several methods for producing N-phosphonomethylglycine from aminomethylphosphonic acid (AMPK) or its salts. These methods include a process in which AMPA is added to an aqueous solution of glyoxal at 40-45 ° C. and heated as described in Japanese Patent Application Laid - Open 61992/1987; a process in which AMPA and glyoxal are reacted in the presence of sulfur dioxide, as described in European patent EP 81459 and US patent 4369142; a method in which AMPA and glyoxylic acid are reacted, and then hydrogen is reduced in the presence of a palladium catalyst, as described in EP 186648; a method in which AMPA and chloroacetic acid are heated in the presence of an acid acceptor, such as sodium hydroxide, as described in Polish patent 120759 and Spanish patent 504479; a method in which AMPA and diethyl bromomalonate are reacted under alkaline conditions, and then hydrolysed under acidic conditions using sulfuric acid, as described in Spanish Patent 545456. These methods, however, have drawbacks involving the use of volatile gases, creating high levels of content waste by-products, inadequate yield of the final product, relatively high material costs and poor product quality.
Другие известные способы получения N-фосфонометилглицина из АМФК включают гидролиз промежуточного соединения N-фосфонометилглицинонитрила или его солей. Например, согласно патенту США 4221583 АМФК подвергается реакции последовательно с формальдегидом, обычно в присутствии щелочи, и цианидом щелочного металла при рН 7-10. Получающийся в результате продукт, N-фосфонометилглицинонитрил, затем превращается в N-фосфонометилглицин. Выход выделенного N-фосфонометилглицина, исходя из АМФК, составлял приблизительно только 60%, и необходимо было использовать вплоть до 2,4-кратного мольного эквивалента цианида калия и тщательно регулировать рН для достижения данного выхода. Other known methods for the preparation of N-phosphonomethylglycine from AMPA include hydrolysis of the intermediate N-phosphonomethylglycinonitrile or its salts. For example, according to US Pat. No. 4,221,583, AMPA is reacted sequentially with formaldehyde, usually in the presence of alkali, and alkali metal cyanide at pH 7-10. The resulting product, N-phosphonomethylglycinonitrile, is then converted to N-phosphonomethylglycine. The yield of isolated N-phosphonomethylglycine, based on AMPA, was approximately 60% only, and it was necessary to use up to 2.4 times the molar equivalent of potassium cyanide and carefully adjust the pH to achieve this yield.
Аналогично, согласно патенту Польши 156,933 реакция АМФК для получения N-фосфонометилглицинонитрила является последовательной и многостадийной, с использованием формальдегида и цианида щелочного металла или цианида водорода. Процесс патента Польши 156,933 требует даже еще более тщательного регулирования рН с помощью добавления минеральной кислоты для получения оптимальных выходов. Similarly, according to Polish Patent 156,933, the reaction of AMPA to produce N-phosphonomethylglycinonitrile is sequential and multi-stage, using formaldehyde and alkali metal cyanide or hydrogen cyanide. The Polish patent process 156,933 requires even more careful pH control by adding mineral acid to obtain optimal yields.
Заявка PCT/95/GB 2573 также касается реакции АМФК с получением N-фосфонометилглицинонитрила в ходе последовательного, многостадийного процесса с использованием формальдегида и цианида щелочного металла. Процесс PCT/95/GB 2573 избегает использования цианида водорода (HCN) и также требует тщательного регулирования рН с помощью непрерывного добавления минеральной кислоты для получения оптимальных выходов. PCT / 95 / GB 2573 also relates to the reaction of AMPA to produce N-phosphonomethylglycinonitrile in a sequential, multi-stage process using formaldehyde and alkali metal cyanide. The PCT / 95 / GB 2573 process avoids the use of hydrogen cyanide (HCN) and also requires careful pH adjustment by continuously adding mineral acid to obtain optimal yields.
Патент США 5453537 описывает еще один способ получения N-фосфонометилглицина с использованием АМФК в качестве исходного соединения. Подвергаются реакции АМФК в форме ее двойной соли щелочного металла и гликонитрил, и получающийся в результате N-фосфонометилглицинонитрил гидролизуется с получением N-фосфонометилглицина. В соответствии с примерами выход выделенного N-фосфонометилглицина составлял в лучшем случае 78%, исходя из АМФК. Природа АМФК требует для данного способа добавления гидроксида щелочного металла в количестве, в два раза превышающем мольное количество АМФК, для осуществления реакции между гликолонитрилом и АМФК. Использование гликолонитрила для получения в данном процессе промежуточного N-фосфонометилглицинонитрила также устраняет непосредственное цианометилирование АМФК путем использования более основного, более легко доступного и менее дорогого сырья, такого, как формальдегид и цианид натрия, калия или водорода. US patent 5453537 describes another method for producing N-phosphonomethylglycine using AMPA as the starting compound. AMPA is reacted in the form of its alkali metal double salt and glyconitrile, and the resulting N-phosphonomethylglycinonitrile is hydrolyzed to produce N-phosphonomethylglycine. In accordance with the examples, the yield of isolated N-phosphonomethylglycine was 78% at best, based on AMPA. The nature of AMPA requires for this method the addition of an alkali metal hydroxide in an amount two times the molar amount of AMPA in order to carry out the reaction between glycolonitrile and AMPA. The use of glycolonitrile to obtain intermediate N-phosphonomethylglycinonitrile in this process also eliminates the direct cyanomethylation of AMPA by using more basic, more readily available and less expensive raw materials such as formaldehyde and sodium, potassium or hydrogen cyanide.
Таким образом, существует потребность на современном уровне техники в создании универсального способа, который непосредственно и легко превращает АМФК в N-фосфонометилглицин и его соли с высокими выходами из недорогих и доступных сырьевых материалов. Thus, there is a need at the present level of technology to create a universal method that directly and easily converts AMPA to N-phosphonomethylglycine and its salts in high yields from inexpensive and affordable raw materials.
Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение касается способа получения N-фосфонометилглицина и его солей. Более конкретно, настоящее изобретение касается способа получения N-фосфонометилглицина, включающего реакцию АМФК, цианида щелочного металла или водорода и формальдегида и гидролиз продукта данной реакции с образованием N-фосфонометилглицина и его солей.SUMMARY OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing N-phosphonomethylglycine and its salts. More specifically, the present invention relates to a method for producing N-phosphonomethylglycine, comprising the reaction of AMPA, alkali metal cyanide or hydrogen and formaldehyde and hydrolysis of the product of this reaction with the formation of N-phosphonomethylglycine and its salts.
Способ, согласно настоящему изобретению, обладает значительными преимуществами по сравнению с другими способами получения N-фосфонометилглицина, включающими цианометилирование АМФК, заключающимися в том, что для него не требуется внимательно следить за величиной рН. В частности, нет необходимости добавлять минеральную кислоту в реакционный раствор АМФК/гидроксид щелочного металла/цианид щелочного металла или водорода/формальдегид для того, чтобы регулировать рН. Использование реагентов цианида щелочного металла или водорода и формальдегида в предлагаемом в настоящем изобретении способе цианометилирования АМФК также позволяет проводить реакцию без использования предварительно полученного реагента гликонитрила, используемого в некоторых других способах. Кроме этого, способ согласно изобретению не ограничивается реагентами в виде цианидов щелочных металлов, так как он может использовать цианид водорода (HCN) в качестве цианидного реагента. The method according to the present invention has significant advantages compared to other methods for producing N-phosphonomethylglycine, including cyanomethylation of AMPA, which consists in the fact that it does not need to carefully monitor the pH value. In particular, it is not necessary to add mineral acid to the reaction solution AMPA / alkali metal hydroxide / alkali metal cyanide or hydrogen / formaldehyde in order to adjust the pH. The use of alkali metal or hydrogen cyanide reagents and formaldehyde in the AMFC cyanomethylation process of the present invention also allows the reaction to be carried out without the use of the previously prepared glyconitrile reagent used in some other methods. In addition, the method according to the invention is not limited to reagents in the form of alkali metal cyanides, as it can use hydrogen cyanide (HCN) as a cyanide reagent.
Описание иллюстративных вариантов реализации
Настоящее изобретение в широком смысле направлено на стадию цианометилирования АМФК при получении N-фосфонометилглицина.Description of Illustrative Embodiments
The present invention is broadly directed to the cyanomethylation step of AMPA in the preparation of N-phosphonomethylglycine.
В предпочтительном варианте реализации способ изобретения касается реакции АМФК, около одного эквивалента гидроксида щелочного металла, около одного эквивалента цианида щелочного металла или водорода и примерно одного эквивалента формальдегида, с последующим добавлением около одного эквивалента гидроксида щелочного металла и последующим подкислением смеси для кристаллизации конечного продукта глифосата. In a preferred embodiment, the method of the invention relates to the reaction of AMPA, about one equivalent of an alkali metal hydroxide, about one equivalent of an alkali metal cyanide or hydrogen, and about one equivalent of formaldehyde, followed by the addition of about one equivalent of an alkali metal hydroxide and subsequent acidification of the mixture to crystallize the final glyphosate product.
Согласно еще одному предпочтительному варианту реализации способ изобретения включает непрерывный процесс, согласно которому АМФК и примерно один эквивалент гидроксида щелочного металла (смесь которых образует моносоль АМФК), примерно один эквивалент цианида водорода или щелочного металла и примерно один эквивалент формальдегида добавляются в реактор примерно при таком же мольном соотношении в течение периода времени, например, около 40-50 мин, смесь поддерживается при низкой температуре, например, около 5oС или ниже. Реакционный раствор затем перемешивается, например, в течение около 30 мин примерно при 3-5oС и после этого перемешивается при температуре окружающей среды в течение периода времени, например, около 1,5 ч. Затем к раствору добавляется примерно один эквивалент гидроксида щелочного металла, и раствор нагревается, например, в течение около 2 ч. Затем раствор охлаждается и подкисляется до такого значения рН, при котором продукт глифосата кристаллизуется, например, приблизительно до рН 1,05, и кристаллизующийся продукт глифосат удаляется путем фильтрования или центрифугирования.According to another preferred embodiment, the method of the invention includes a continuous process, in which AMPK and about one equivalent of an alkali metal hydroxide (the mixture of which forms an AMPK monosol), about one equivalent of hydrogen cyanide or an alkali metal and about one equivalent of formaldehyde are added to the reactor with approximately the same the molar ratio over a period of time, for example, about 40-50 minutes, the mixture is maintained at a low temperature, for example, about 5 o C or lower. The reaction solution is then stirred, for example, for about 30 minutes at about 3-5 ° C. and then stirred at ambient temperature for a period of time, for example, about 1.5 hours. Then, approximately one equivalent of alkali metal hydroxide is added to the solution. and the solution is heated, for example, for about 2 hours. Then the solution is cooled and acidified to a pH at which the glyphosate product crystallizes, for example, to approximately pH 1.05, and the crystallized glyphosate product is removed by filtration. tration or centrifugation.
Согласно еще одному предпочтительному варианту реализации способ, соответствующий изобретению, включает периодический процесс, согласно которому моносоль АМФК (которая может быть получена в результате смешивания АМФК и эквивалента гидроксида щелочного металла), и эквивалент цианида щелочного металла или водорода смешиваются в реакторе в водном растворе, к которому в течение некоторого периода времени добавляется эквивалент раствора формальдегида, при этом температура поддерживается ниже около 25oС, после чего раствор перемешивается при температуре окружающей среды в течение некоторого периода времени, например, в течение около 1-3 ч. После этого к смеси добавляется приблизительно один эквивалент гидроксида щелочного металла, и смесь нагревается до температуры дефлегмации в течение периода времени, например, равного 1-3 ч. Затем раствор охлаждается и подкисляется до такого рН, чтобы прошла кристаллизация продукта глифосата, например, приблизительно до рН около 1,05, и кристаллизующийся конечный продукт глифосат удаляется путем фильтрования или центрифугирования.According to yet another preferred embodiment, the method according to the invention comprises a batch process, in which an AMPK monosol (which can be obtained by mixing AMPK and an equivalent of an alkali metal hydroxide) and an equivalent of an alkali metal cyanide or hydrogen are mixed in an aqueous solution in a reactor, to which for a period of time equivalent of formaldehyde solution is added, while the temperature is maintained below about 25 o C., after which the solution was stirred at ambient temperature for a period of time, for example, for about 1-3 hours. After that, approximately one equivalent of alkali metal hydroxide is added to the mixture, and the mixture is heated to reflux for a period of time, for example, equal to 1-3 hours The solution is then cooled and acidified to a pH such that the glyphosate product crystallizes, for example, to approximately pH 1.05, and the crystallized glyphosate end product is removed by filtration or centrifugation.
Реагент "АМФК" в общем случае представляет аминометилфосфоновую кислоту или ее соль, также называемую "аминометилфосфонатом". Например, АМФК может быть моно-или двойной солью щелочного металла и аминометилфосфоновой кислоты. В предпочтительном варианте реализации реагент АМФК представляет моносоль щелочного металла и АМФК, например, мононатриевую или монокалиевую соль АМФК, которая может быть получена в результате смешивания аминометилфосфоновой кислоты с эквивалентом гидроксида щелочного металла. Например, мононатриевая соль АМФК может быть получена в результате смешивания АМФК и эквивалента гидроксида натрия, одних или в присутствии других реагентов, например цианида щелочного металла, или водорода, или формальдегида. The reagent "AMPK" generally represents aminomethylphosphonic acid or its salt, also called "aminomethylphosphonate". For example, AMPA may be a mono- or double salt of an alkali metal and aminomethylphosphonic acid. In a preferred embodiment, the reagent AMPK is an alkali metal monosol and AMPK, for example, the monosodium or monopotassium salt of AMPK, which can be obtained by mixing aminomethylphosphonic acid with an equivalent of alkali metal hydroxide. For example, the monosodium salt of AMPA can be obtained by mixing AMPA and the equivalent of sodium hydroxide, alone or in the presence of other reagents, such as alkali metal cyanide, or hydrogen, or formaldehyde.
Реагент цианид может быть цианидом щелочного металла, например цианидом натрия или калия, или цианидом водорода. Реагент формальдегид может добавляться в виде формалина. Реагенты АМФК/цианид щелочного металла или водорода/формальдегид предпочтительно добавляются в мольном соотношении примерно 1: 1:1. Когда компонент АМФК представляет смесь аминометилфосфоновой кислоты и гидроксида щелочного металла, мольное соотношение аминометилфосфоновой кислоты/гидроксида щелочного металла/цианида щелочного металла или водорода/формальдегида составляет приблизительно 1:1:1:1. В данном контексте соотношение, равное приблизительно 1:1, предпочтительно обозначает мольное соотношение 0,75-1,25:1, более предпочтительно мольное соотношение 0,85-1,15:1 и наиболее предпочтительно мольное соотношение 0,9-1,1:1. The cyanide reagent may be an alkali metal cyanide, for example sodium or potassium cyanide, or hydrogen cyanide. The formaldehyde reagent may be added as formalin. The reagents AMPA / alkali metal cyanide or hydrogen / formaldehyde are preferably added in a molar ratio of about 1: 1: 1. When the AMPA component is a mixture of aminomethylphosphonic acid and alkali metal hydroxide, the molar ratio of aminomethylphosphonic acid / alkali metal hydroxide / alkali metal cyanide or hydrogen / formaldehyde is approximately 1: 1: 1: 1. In this context, a ratio of approximately 1: 1 preferably denotes a molar ratio of 0.75-1.25: 1, more preferably a molar ratio of 0.85-1.15: 1, and most preferably a molar ratio of 0.9-1.1 :1.
Следующие примеры приводятся для демонстрации предпочтительных вариантов реализации изобретения. Специалистом в данной области должно быть понятно, что приемы, описанные в приведенных ниже примерах, представляют приемы, описанные изобретателями для осуществления на практике настоящего изобретения, и, таким образом, могут рассматриваться в качестве предпочтительных. Однако специалистам в данной области должно быть понятно в свете настоящего описания, что в конкретных описываемых вариантах реализации может производиться множество изменений, и результаты будут получаться все еще такими же или подобными, без отклонения от существа и объема настоящего изобретения. The following examples are provided to demonstrate preferred embodiments of the invention. One skilled in the art will appreciate that the techniques described in the examples below represent the techniques described by the inventors for practicing the present invention, and thus may be considered preferred. However, it will be understood by those skilled in the art in light of the present description that many changes may be made in the particular described embodiments, and the results will still be the same or similar without departing from the spirit and scope of the present invention.
Пример 1
Трехгорлая колба емкостью 250 мл, содержащая 25 мл воды, охлаждалась в ледяной бане и снабжалась термометром, механической мешалкой и двумя насосами со шприцами. Один насос имел два шприца. В один из них вводился раствор цианида натрия (4,9 г, 0,1 моль) в 14 мл воды, в то время как второй содержал 37%-ный формалин марки ACS (0,1 моль) в 14 мл воды. На другом насосе был установлен шприц на 60 мл. Этот шприц использовался для добавления АМФК в виде мононатриевой соли, полученной из АМФК (11,1 г, 0,1 моль), растворенной в 60 мл воды с гранулами гидроксида натрия (0,1 моль) при температуре окружающей среды, с мононатриевой солью АМФК раствор слегка подогревался для поддержания растворимости.Example 1
A three-necked flask with a capacity of 250 ml, containing 25 ml of water, was cooled in an ice bath and was equipped with a thermometer, a mechanical stirrer and two pumps with syringes. One pump had two syringes. A solution of sodium cyanide (4.9 g, 0.1 mol) in 14 ml of water was introduced into one of them, while the second contained 37% ACS brand formalin (0.1 mol) in 14 ml of water. A 60 ml syringe was installed on another pump. This syringe was used to add AMPA in the form of a monosodium salt obtained from AMPK (11.1 g, 0.1 mol), dissolved in 60 ml of water with granules of sodium hydroxide (0.1 mol) at ambient temperature, with monosodium salt of AMPK the solution was slightly warmed to maintain solubility.
Насосы со шприцами приводились в действие одновременно. Тем самым три реагента переносили в колбу примерно при одном и том же мольном соотношении на протяжении 40-50 мин, и каждый шприц прополаскивался 2 мл воды. Температура в течение добавления поддерживалась при 5oС или ниже в течение большей части добавления. Реакционный раствор затем перемешивался при температуре от 3 до 5oС в течение около 30 мин и затем при комнатной температуре в течение около 1,5 ч.Syringe pumps were driven simultaneously. Thus, three reagents were transferred to the flask at approximately the same molar ratio for 40-50 minutes, and each syringe was rinsed with 2 ml of water. The temperature during the addition was maintained at 5 ° C. or lower for most of the addition. The reaction solution was then stirred at a temperature of from 3 to 5 o C for about 30 minutes and then at room temperature for about 1.5 hours
Аликвота реакционной смеси в 1,0 мл взвешивалась с точностью до четвертого знака и разбавлялась водой в мерной колбе на 10 мл. Проводился фосфорный ЯМР данного разбавленного образца с использованием в качестве наружного коаксиального стандарта 5%-ной Н3РО4. Химические сдвиги АМФК и N-цианометил АМФК (то есть, N-фосфонометилглицинонитрила) составляли 19/1 и 16,2 млн. дол. по отношению к фосфорной кислоте в присутствии 3,0 эквивалентов NaOH. В данном случае бис-цианометилированное производное АМФК приписывалось в виде плеча на пике N-цианометил - АМФК при 16,4 млн. дол. С двумя эквивалентами NaOH химические сдвиги N-цианометил - АМФК и непрореагировавшей АМФК наблюдались в областях 14,9 - 15,0 и 15,9 - 16,2 млн. дол. соответственно. Результаты анализа ЯМР показали выход N-фосфонометилглицинонитрила 94,6%.An aliquot of the reaction mixture in 1.0 ml was weighed to the fourth digit and diluted with water in a 10 ml volumetric flask. Phosphorus NMR of this diluted sample was carried out using 5% H 3 PO 4 as the external coaxial standard. The chemical shifts of AMPK and N-cyanomethyl AMPK (i.e., N-phosphonomethylglycinonitrile) were 19/1 and 16.2 million dollars. in relation to phosphoric acid in the presence of 3.0 equivalents of NaOH. In this case, the bis-cyanomethylated derivative of AMPK was attributed in the form of a shoulder at the peak of N-cyanomethyl - AMPK at 16.4 million dollars. With two equivalents of NaOH, chemical shifts of N-cyanomethyl - AMPK and unreacted AMPK were observed in the regions of 14.9-15.0 and 15.9-16.2 million dollars. respectively. The results of NMR analysis showed a yield of N-phosphonomethylglycinonitrile of 94.6%.
К раствору добавлялись гранулы гидроксида натрия (100 млоль). Полученный в результате желтый раствор затем нагревался в условиях дефлегмации в течение 2 ч с выделением аммиака. Sodium hydroxide granules (100 ml) were added to the solution. The resulting yellow solution was then heated under reflux for 2 hours with evolution of ammonia.
После охлаждения до температуры окружающей среды взвешивалась 1,0 мл аликвота гидролизата с точностью до четвертого знака после запятой и разбавлялась водой в мерной колбе на 10 мл. Полученный в результате раствор анализировался по методу 31Р ЯМР. Химические сдвиги АМФК, глифосата и GI в этих образцах гидролизата составляли соответственно 18,7 - 18,9, 15,9 - 16,2 и 15,4 - 16,1 млн. дол. по отношению к фосфорной кислоте. Результаты ЯМР показали выход 94,6%. After cooling to ambient temperature, a 1.0 ml aliquot of the hydrolyzate was weighed to the fourth decimal place and diluted with water in a 10 ml volumetric flask. The resulting solution was analyzed by 31P NMR. The chemical shifts of AMPA, glyphosate, and GI in these hydrolyzate samples were 18.7–18.9, 15.9–16.2, and 15.4–16.1 million, respectively. in relation to phosphoric acid. NMR results showed a yield of 94.6%.
Желтый гидролизат переносился в тарированную колбу на 250 мл, взвешивался и концентрировался в вакууме на роторном испарителе при 50-65oС, в зависимости от давления. Концентрированный гидролизат взвешивался, переносился обратно в первоначальную колбу, и вес доводился добавлением воды так, чтобы получалось общее количество концентрированного гидролизата приблизительно 65 г. Концентрированный гидролизат перемешивался механически, охлаждался на ледяной бане и обрабатывался тремя порциями 37%-ной НСl для достижения рН в подкисленном растворе 1,05. После кристаллизации суспензия перемешивалась при комнатной температуре в течение ночи, и периодически регулировалась величина рН путем добавления небольших количеств концентрированной 37%-ной НСl или водного раствора NaOH (40 или 50 вес.%) для доведения рН до 1,05±0,05. Если рН оставался в пределах данного диапазона рН в течение по меньшей мере одного часа, считалось, что кристаллизация прошла полностью.The yellow hydrolyzate was transferred to a 250 ml calibrated flask, weighed and concentrated in vacuo on a rotary evaporator at 50-65 o C, depending on pressure. The concentrated hydrolyzate was weighed, transferred back to the original flask, and the weight was adjusted by adding water so that a total amount of concentrated hydrolyzate of approximately 65 g was obtained. The concentrated hydrolyzate was mechanically mixed, cooled in an ice bath and treated with three portions of 37% HCl to achieve pH in acidified a solution of 1.05. After crystallization, the suspension was stirred at room temperature overnight, and the pH was periodically adjusted by adding small amounts of concentrated 37% HCl or an aqueous solution of NaOH (40 or 50 wt.%) To bring the pH to 1.05 ± 0.05. If the pH remained within this pH range for at least one hour, crystallization was considered to be complete.
Суспензия фильтровалась в воронку из агломерированного стекла, установленную на тарированной колбе емкостью 250 мл с вакуумным фильтром. Первоначальный фильтрат повторно использовался для прополаскивания колбы и обеспечения полного переноса твердой фазы. Отфильтрованная твердая фаза последовательно промывалась 10 мл воды и 10 мл метанола. Влажная твердая фаза сушилась в вакуумном сушильном шкафу при 45-55oС до тех пор, пока вес твердой фазы не становился постоянным. Высушенная твердая фаза и фильтрат анализировались на наличие глифосата с помощью ВЭЖХ. Выход выделенного глифосата составлял 85,3% с чистотой 98,8%.The suspension was filtered into an agglomerated glass funnel mounted on a 250 ml calibrated flask with a vacuum filter. The initial filtrate was reused to rinse the flask and ensure complete solid phase transfer. The filtered solid was washed successively with 10 ml of water and 10 ml of methanol. The wet solid phase was dried in a vacuum oven at 45-55 ° C until the weight of the solid phase became constant. The dried solid and filtrate were analyzed for glyphosate by HPLC. The yield of isolated glyphosate was 85.3% with a purity of 98.8%.
Пример 2
Трехгорлая 250-мл колба охлаждалась на ледяной бане и снабжалась термометром, механической мешалкой и насосом с двумя шприцами. В одном из них брался раствор цианида натрия (4,9 г/ 0,1 моль) в 14 мл воды, в то время как второй содержал 37%-ный формалин марки ACS (0,1 моль) в 14 мл воды. Мононатриевая соль АМФК (0,1 моль) в 60 мл воды загружалась в 250-мл колбу и одновременно добавлялись растворы формальдегида и цианида натрия со скоростью 0,6 мл/мин при 3-5oС. Реакционная смесь затем перемешивалась при 3-5oС, а затем при комнатной температуре, как это представлено в примере 1.Example 2
A three-necked 250-ml flask was cooled in an ice bath and was equipped with a thermometer, a mechanical stirrer and a pump with two syringes. In one of them, a solution of sodium cyanide (4.9 g / 0.1 mol) in 14 ml of water was taken, while the second contained 37% ACS grade formalin (0.1 mol) in 14 ml of water. AMPA monosodium salt (0.1 mol) in 60 ml of water was loaded into a 250 ml flask and at the same time solutions of formaldehyde and sodium cyanide were added at a rate of 0.6 ml / min at 3-5 ° C. The reaction mixture was then stirred at 3-5 o With, and then at room temperature, as presented in example 1.
Фосфорный анализ ЯМР данного образца в соответствии с примером 1 показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 93,7%. Phosphorus NMR analysis of this sample in accordance with example 1 showed a yield of N-phosphonomethylglycinonitrile of 93.7%.
Гидролиз, подкисление с помощью НСl и выделение твердой фазы глифосата проводились так, как описано в примере 1. Результаты анализа ЯМР показали выход N-фосфонометилглицина 91,1%. Выход выделенного глифосата составлял 82% чистотой 100%. Hydrolysis, acidification with HCl and the isolation of the solid phase of glyphosate were carried out as described in example 1. NMR analysis showed a yield of N-phosphonomethylglycine 91.1%. The yield of isolated glyphosate was 82% with a purity of 100%.
Пример 3
Процедура примера 2 повторялась, за исключением того, что колба загружалась гранулами гидроксида натрия (75 ммоль) и АМФК (100 ммоль) в 60 мл воды вместо мононатриевой соли АМФК и для проведения гидролиза добавлялся гидроксид натрия (125 ммоль).Example 3
The procedure of Example 2 was repeated, except that the flask was loaded with granules of sodium hydroxide (75 mmol) and AMPA (100 mmol) in 60 ml of water instead of the monosodium salt of AMPK and sodium hydroxide (125 mmol) was added to conduct hydrolysis.
Фосфорный ЯМР анализ данного образца в соответствии с примером 1 показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 51,2%. Результаты ЯМР анализа показали выход N-фосфонометилглицина 56,8%. Выход выделенного N-фосфонометилглицина был равен 40,8% с чистотой, равной 50%. Phosphorus NMR analysis of this sample in accordance with Example 1 showed a yield of N-phosphonomethylglycinonitrile of 51.2%. NMR results showed a yield of N-phosphonomethylglycine 56.8%. The yield of isolated N-phosphonomethylglycine was 40.8% with a purity of 50%.
Пример 4
Повторялась процедура примера 2, за исключением того, что в колбу загружались гранулы гидроксида натрия (125 ммоль) и АМФК (100 ммоль) в 60 мл воды вместо мононатриевой соли АМФК и для проведения гидролиза добавлялся гидроксид натрия (75 ммоль).Example 4
The procedure of Example 2 was repeated, except that granules of sodium hydroxide (125 mmol) and AMPA (100 mmol) were loaded into the flask in 60 ml of water instead of the monosodium salt of AMPK and sodium hydroxide (75 mmol) was added to conduct hydrolysis.
Фосфорный ЯМР анализ данного образца в соответствии с примером 1 показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 80,2%. Результаты ЯМР анализа показали выход N-фосфонометилглицина 80,6%. Выход выделенного N-фосфонометилглицина был 67% с чистотой 92%. Phosphorus NMR analysis of this sample in accordance with example 1 showed a yield of N-phosphonomethylglycinonitrile of 80.2%. NMR results showed an 80.6% yield of N-phosphonomethylglycine. The yield of isolated N-phosphonomethylglycine was 67% with a purity of 92%.
Пример 5
Для получения водной смеси цианида натрия и формальдегида трехгорлая 50-мл колба оснащалась магнитной мешалкой, термометром и 10-мл пластиковым разовым шприцем, приводимым в действие насосом. Перемешанный магнитной мешалкой раствор цианида натрия (4,9 г; 0,1 моль) в 15 мл milli-Q воды в колбе охлаждался на ледяной бане до 5oС. Раствор формалина марки ACS (37%, 7,5 мл, 0,1 моль) добавлялся по капле из шприца со скоростью 0,2 мл/мин, при этом температура поддерживалась в пределах от 5 до 10oС. В конце добавления раствор охлаждался и хранился при 5oС.Example 5
To obtain an aqueous mixture of sodium cyanide and formaldehyde, a three-necked 50-ml flask was equipped with a magnetic stirrer, a thermometer and a 10-ml plastic disposable syringe, driven by a pump. A solution of sodium cyanide (4.9 g; 0.1 mol) mixed with a magnetic stirrer in 15 ml of milli-Q water in a flask was cooled in an ice bath to 5 ° C. ACS grade formalin solution (37%, 7.5 ml, 0, 1 mol) was added dropwise from a syringe at a rate of 0.2 ml / min, while the temperature was maintained in the range from 5 to 10 o C. At the end of the addition, the solution was cooled and stored at 5 o C.
250-мл трехгорлая колба оснащалась механической мешалкой, Y-переходником с термометром, шприцевым насосом с 20-мл шприцем и дефлегматором. Перемешанная механическим путем суспензия АМФК (11,1 г, 0,1 моль) в 60 мл воды охлаждалась на ледяной бане и обрабатывалась указанным количеством гранул гидроксида натрия (100 ммоль). Гранулы гидроксида натрия растворялись при перемешивании, и получаемый раствор охлаждался до 5oС.The 250-ml three-necked flask was equipped with a mechanical stirrer, a Y-adapter with a thermometer, a syringe pump with a 20-ml syringe and a reflux condenser. A mechanically mixed suspension of AMPA (11.1 g, 0.1 mol) in 60 ml of water was cooled in an ice bath and treated with the indicated number of granules of sodium hydroxide (100 mmol). Granules of sodium hydroxide were dissolved with stirring, and the resulting solution was cooled to 5 o C.
Водная смесь цианида натрия и формальдегида, полученная выше, добавлялась к раствору АМФК, полученному выше, при помощи насоса со шприцем со скоростью около 0,6 мл/мин, при поддержании температуры ниже примерно 5oС. В конце добавления реакционная смесь перемешивалась при 3-5oС в течение еще 30-45 мин. Ледяная баня удалялась, и слегка окрашенная реакционная смесь перемешивалась в течение дополнительных 90-100 мин при комнатной температуре. Фосфорный ЯМР анализ показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 94,1 и 100% за два отдельных прохода.The aqueous mixture of sodium cyanide and formaldehyde obtained above was added to the AMPA solution obtained above using a pump with a syringe at a speed of about 0.6 ml / min, while maintaining the temperature below about 5 o C. At the end of the addition, the reaction mixture was stirred at 3 -5 o C for another 30-45 minutes The ice bath was removed and the slightly colored reaction mixture was stirred for an additional 90-100 minutes at room temperature. Phosphorus NMR analysis showed a yield of N-phosphonomethylglycinonitrile of 94.1 and 100% in two separate passes.
Гидролиз, подкисление НСl и выделение твердой фазы глифосата из этих экспериментов были такими же, как описаны для примера 1. Результаты ЯМР анализа показали выходы N-фосфонометилглицина 94,9% и 93,1% за два прохода. Соответствующие выходы выделенного глифосата составили 84,1% и 81,9% с соответствующей чистотой 98,7% и 95,4%. The hydrolysis, HCl acidification, and the isolation of the glyphosate solid phase from these experiments were the same as those described for Example 1. The NMR results showed N-phosphonomethylglycine yields of 94.9% and 93.1% in two passes. The corresponding yields of the isolated glyphosate were 84.1% and 81.9% with a corresponding purity of 98.7% and 95.4%.
Пример 6
Процедура примера 5 повторялась, за исключением того, что гранулы гидроксида натрия (100 ммоль) растворялись в водной смеси цианида натрия и формальдегида, и для проведения гидролиза дополнительный гидроксид натрия не добавлялся. Фосфорный ЯМР анализ показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 51,8%. Результаты анализа ЯМР показали выход N-фосфонометилглицина 73,7%. Соответствующий выход выделенного глифосата составлял 56,9% с чистотой 69,7%.Example 6
The procedure of Example 5 was repeated, except that the granules of sodium hydroxide (100 mmol) were dissolved in an aqueous mixture of sodium cyanide and formaldehyde, and no additional sodium hydroxide was added to conduct hydrolysis. Phosphorus NMR analysis showed a yield of N-phosphonomethylglycinonitrile of 51.8%. NMR results showed a yield of N-phosphonomethylglycine 73.7%. The corresponding yield of isolated glyphosate was 56.9% with a purity of 69.7%.
Пример 7
Процедура примера 6 повторялась, за исключением того, что вместо мононатриевой соли аминометилфосфоната использовалась АМФК (100 ммоль), а для проведения гидролиза дополнительно добавлялся гидроксид натрия (100 ммоль). Фосфорный ЯМР анализ показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 93,0%. Результаты анализа ЯМР показали выход N-фосфонометилглицина 92,6%. Соответствующий выход выделенного глифосата составлял 79,6% c чистотой 94,7%.Example 7
The procedure of example 6 was repeated, except that instead of the monosodium salt of aminomethylphosphonate, AMPK (100 mmol) was used, and sodium hydroxide (100 mmol) was additionally added to conduct hydrolysis. Phosphorus NMR analysis showed a yield of N-phosphonomethylglycinonitrile of 93.0%. NMR results showed a yield of N-phosphonomethylglycine of 92.6%. The corresponding yield of isolated glyphosate was 79.6% with a purity of 94.7%.
Примеры 8 - 13
Повторялась процедура примера 5, за исключением того, что количество гранул гидроксида натрия, используемое для растворения АМФК перед добавлением в реакционную колбу, и дополнительное количество гидроксида натрия, добавляемое для проведения гидролиза, варьировались, как показано в таблице, вместе с результатами таких вариаций.Examples 8 to 13
The procedure of Example 5 was repeated, except that the number of granules of sodium hydroxide used to dissolve the AMPA before adding to the reaction flask and the additional amount of sodium hydroxide added for hydrolysis varied, as shown in the table, together with the results of such variations.
Пример 14
В соответствии с процедурой примера 1 динатриевая соль АМФК, полученная в 60 мл воды из АМФК (11,1 г, 0,1 моль) и гранул гидроксида натрия (0,2 моль), использовалась вместо ее мононатриевой соли.Example 14
In accordance with the procedure of example 1, disodium salt of AMPA obtained in 60 ml of water from AMPA (11.1 g, 0.1 mol) and granules of sodium hydroxide (0.2 mol) was used instead of its monosodium salt.
Фосфорный ЯМР анализ реакционной смеси, соответствующей примеру 1, показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 54,6%. Phosphorus NMR analysis of the reaction mixture corresponding to Example 1 showed a yield of N-phosphonomethylglycinonitrile of 54.6%.
Гидролиз проводился, как описано в примере 1, за исключением того, что гидроксид натрия не добавлялся. Подкисление при помощи НСl и выделение твердой фазы глифосата проводились, как это описано в примере 1. Результаты анализа ЯМР показали выход N-фосфонометилглицина 71,3%. Выход выделенного глифосата составлял 54,8% с чистотой по анализу 69,6%. Hydrolysis was carried out as described in example 1, except that sodium hydroxide was not added. Acidification with HCl and isolation of the solid phase of glyphosate were carried out as described in Example 1. NMR analysis showed a yield of N-phosphonomethylglycine 71.3%. The yield of isolated glyphosate was 54.8% with a purity of 69.6% according to analysis.
Пример 15
250-мл трехгорлая колба оснащалась термометром, механической мешалкой и насосом со шприцем, содержащим 37%-ный формалин марки ACS (0,1 моль) в 7,5 мл воды. Мононатриевая соль АМФК (0,1 моль) и цианид натрия (4,9 г; 0,1 моль) в 120 мл воды загружались в 250-мл колбу и хранились при температуре меньшей, чем 5oС. Формальдегид добавлялся со скоростью 0,2 мл/мин. Реакционная смесь затем перемешивалась при 3-5oС и при комнатной температуре, как представлено в примере 1.Example 15
A 250 ml three-necked flask was equipped with a thermometer, a mechanical stirrer and a pump with a syringe containing 37% ACS grade formalin (0.1 mol) in 7.5 ml of water. The monosodium salt of AMPA (0.1 mol) and sodium cyanide (4.9 g; 0.1 mol) in 120 ml of water were loaded into a 250-ml flask and stored at a temperature of less than 5 o C. Formaldehyde was added at a rate of 0, 2 ml / min. The reaction mixture was then stirred at 3-5 o C and at room temperature, as shown in example 1.
Фосфорный ЯМР анализ данного образца в соответствии с примером 1 показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 94,1%. Phosphorus NMR analysis of this sample in accordance with Example 1 showed a yield of N-phosphonomethylglycinonitrile of 94.1%.
Гидролиз, подкисление с помощью НСl и выделение твердой фазы глифосата проводились, как описано в примере 1. Результаты ЯМР анализа показали выход N-фосфонометилглицина 96,7%. Выход выделенного глифосата составил 86,7% с чистотой 100,0%. Hydrolysis, acidification with HCl and the isolation of the solid phase of glyphosate were carried out as described in example 1. NMR results showed a yield of N-phosphonomethylglycine 96.7%. The yield of isolated glyphosate was 86.7% with a purity of 100.0%.
Пример 16
Процедура Примера 15 повторялась, за исключением того, что мононатриевая соль АМФК (0,1 моль) и цианид натрия (0,1 моль) вводились в колбу и хранились при температуре окружающей среды 25oС. Формальдегид добавлялся со скоростью 0,2 мл/мин при 25oС. Реакционная смесь затем перемешивалась при температуре окружающей среды, как приведено в примере 1.Example 16
The procedure of Example 15 was repeated, except that the monosodium salt of AMPA (0.1 mol) and sodium cyanide (0.1 mol) were introduced into the flask and stored at an ambient temperature of 25 o C. Formaldehyde was added at a rate of 0.2 ml / min at 25 o C. the Reaction mixture was then stirred at ambient temperature, as shown in example 1.
Фосфорный ЯМР анализ данного образца в соответствии с примером 1 показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 82,8%. Phosphorus NMR analysis of this sample in accordance with Example 1 showed a yield of N-phosphonomethylglycinonitrile of 82.8%.
Гидролиз, подкисление с помощью НСl и выделение твердой фазы глифосата проводились, как описано в примере 1. Результаты ЯМР анализа показали выход N-фосфонометилглицина 97,3%. Выход выделенного глифосата составил 81,5% с чистотой 95,7%. Hydrolysis, acidification with HCl, and isolation of the glyphosate solid phase were carried out as described in Example 1. NMR results showed a yield of N-phosphonomethylglycine of 97.3%. The yield of isolated glyphosate was 81.5% with a purity of 95.7%.
Пример 17
Повторялась процедура примера 15, за исключением того, что мононатриевая соль АМФК (0,1 моль) и цианид натрия (0,1 моль) загружались в колбу в 60 мл воды и оставлялись при температуре меньшей, чем 5oС. Формальдегид добавлялся со скоростью 0,2 мл/мин. Реакционная смесь затем перемешивалась при 3-5oС и при комнатной температуре (температуре окружающей среды), как приведено в примере 1.Example 17
The procedure of Example 15 was repeated, except that the monosodium salt of AMPA (0.1 mol) and sodium cyanide (0.1 mol) were loaded into a flask in 60 ml of water and left at a temperature of less than 5 o C. Formaldehyde was added at a rate 0.2 ml / min. The reaction mixture was then stirred at 3-5 o C and at room temperature (ambient temperature), as shown in example 1.
Фосфорный ЯМР анализ данного образца в соответствии с примером 1 показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 89,6%. Phosphorus NMR analysis of this sample in accordance with example 1 showed a yield of N-phosphonomethylglycinonitrile of 89.6%.
Гидролиз, подкисление с помощью НСl и выделение твердой фазы глифосата проводились, как описано в примере 1. Результаты ЯМР анализа показали выход N-фосфонометилглицина 93,4%. Выход выделенного глифосата составил 80,5% с чистотой 94,8%. Hydrolysis, acidification with HCl, and isolation of the glyphosate solid phase were carried out as described in Example 1. NMR results showed a yield of N-phosphonomethylglycine of 93.4%. The yield of isolated glyphosate was 80.5% with a purity of 94.8%.
Пример 18
250-мл трехгорлая колба оснащалась термометром, механической мешалкой и насосом со шприцем, содержащим водный раствор цианида натрия (4,9 г; 0,1 моль) в 12 мл воды. Мононатриевая соль АМФК (0,1 моль) в 60 мл воды и 37% формалин ACS (0,1 моль) в 7,5 мл воды загружались в 250-мл колбу и оставлялись при температуре, меньшей, чем 5oС. Раствор цианида натрия добавлялся со скоростью 0,32 мл/мин. Реакционная смесь затем перемешивалась при 3-5oС и при комнатной температуре, как представлено в примере 1.Example 18
A 250-ml three-necked flask was equipped with a thermometer, a mechanical stirrer and a pump with a syringe containing an aqueous solution of sodium cyanide (4.9 g; 0.1 mol) in 12 ml of water. The monosodium salt of AMPA (0.1 mol) in 60 ml of water and 37% formalin ACS (0.1 mol) in 7.5 ml of water were loaded into a 250 ml flask and left at a temperature of less than 5 o C. A solution of cyanide sodium was added at a rate of 0.32 ml / min. The reaction mixture was then stirred at 3-5 o C and at room temperature, as shown in example 1.
Фосфорный ЯМР анализ данного образца в соответствии с примером 1 показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 79,4%. Phosphorus NMR analysis of this sample in accordance with Example 1 showed a yield of N-phosphonomethylglycinonitrile of 79.4%.
Гидролиз, подкисление с помощью НСl и выделение твердой фазы глифосата проводились, как описано в примере 1. Результаты ЯМР анализа показали выход N-фосфонометилглицина 79,0%. Выход выделенного глифосата составил 67,0% с чистотой 92,4%. Hydrolysis, acidification with HCl, and isolation of the glyphosate solid phase were carried out as described in Example 1. NMR results showed a yield of N-phosphonomethylglycine of 79.0%. The yield of isolated glyphosate was 67.0% with a purity of 92.4%.
Пример 19
250-мл трехгорлая колба оснащалась механической мешалкой, термометром и насосом со шприцем. Добавлялся перемешанный при помощи магнитной мешалки раствор цианида натрия (4/9 г; 0,1 моль) в 35 мл milli-Q воды и охлаждался на ледяной бане до 4oС. По капле из шприца со скоростью 0,2 мл/мин добавлялся 37% раствор формалина ACS (7,5 мл; 0,1 моль) при поддержании температуры в пределах 5-10oС.Example 19
The 250-ml three-necked flask was equipped with a mechanical stirrer, a thermometer and a pump with a syringe. A solution of sodium cyanide (4/9 g; 0.1 mol) mixed with a magnetic stirrer was added in 35 ml of milli-Q water and cooled in an ice bath to 4 o C. A drop was added from a syringe at a rate of 0.2 ml / min 37% formalin solution ACS (7.5 ml; 0.1 mol) while maintaining the temperature in the range of 5-10 o C.
В отдельной 125-мл колбе Эрленмейера перемешанная магнитной мешалкой суспензия АМФК (11,1 г; 0,1 моль) в 60 мл воды охлаждалась на ледяной бане и обрабатывалась гидроксидом натрия (100 ммоль), давая раствор мононатриевой соли АМФК. Ледяная баня удалялась, и слегка окрашенный раствор оставлялся подогреваться до комнатной температуры. Раствор добавлялся в колбу при 5oС при помощи насоса со шприцем с расходом приблизительно 1,3 мл/мин. Реакционная смесь затем перемешивалась при 5oС или ниже в течение 1/2 ч и затем при комнатной температуре в течение 1,4 ч.In a separate 125 ml Erlenmeyer flask, a suspension of AMPA (11.1 g; 0.1 mol) mixed with a magnetic stirrer in 60 ml of water was cooled in an ice bath and treated with sodium hydroxide (100 mmol) to give a solution of the monosodium salt of AMPA. The ice bath was removed and the slightly colored solution was allowed to warm to room temperature. The solution was added to the flask at 5 ° C. using a pump with a syringe at a flow rate of approximately 1.3 ml / min. The reaction mixture was then stirred at 5 ° C. or lower for 1/2 hour and then at room temperature for 1.4 hours.
Фосфорный ЯМР анализ данного образца в соответствии с Примером 1 показал выход N-фосфонометилглицинонитрила 95,6%. Phosphorus NMR analysis of this sample in accordance with Example 1 showed a yield of N-phosphonomethylglycinonitrile of 95.6%.
Гидролиз, подкисление с помощью НСl и выделение твердой фазы глифосата проводились, как описано в примере 1. Результаты ЯМР анализа показали выход N-фосфонометилглицина 94,2%. Выход выделенного глифосата составил 82,4% с чистотой 96,7%. Hydrolysis, acidification with HCl, and isolation of the glyphosate solid phase were carried out as described in Example 1. NMR results showed a yield of N-phosphonomethylglycine of 94.2%. The yield of isolated glyphosate was 82.4% with a purity of 96.7%.
Все способы, описанные и заявленные, могут быть осуществлены без чрезмерного экспериментирования в свете настоящего описания. Хотя композиция и способы настоящего изобретения были описаны с учетом предпочтительных вариантов реализации, специалистам в соответствующей области очевидно ясно, что к способу, описанному здесь, могут быть применены модификации без отклонения от концепции, существа и объема изобретения. Имеется в виду, что все такие аналогичные замены и модификации, очевидные для специалистов в соответствующей области, охватываются сущностью, объемом и концепцией изобретения. All methods described and claimed can be carried out without undue experimentation in the light of the present description. Although the composition and methods of the present invention have been described in view of preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that modifications can be made to the method described herein without departing from the concept, spirit, and scope of the invention. It is understood that all such similar replacements and modifications obvious to those skilled in the art are encompassed by the spirit, scope and concept of the invention.
Claims (22)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US2601096P | 1996-09-12 | 1996-09-12 | |
US60/026,010 | 1996-09-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99107137A RU99107137A (en) | 2001-04-10 |
RU2192425C2 true RU2192425C2 (en) | 2002-11-10 |
Family
ID=21829331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99107137/04A RU2192425C2 (en) | 1996-09-12 | 1997-09-05 | Method of synthesis of n-phosphonomethylglycine and its salts |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0927186B1 (en) |
JP (1) | JP2001505545A (en) |
KR (1) | KR20000036090A (en) |
CN (1) | CN1216888C (en) |
AR (1) | AR009772A1 (en) |
AT (1) | ATE233271T1 (en) |
AU (1) | AU717960B2 (en) |
BR (1) | BR9713198B1 (en) |
CA (1) | CA2265724C (en) |
DE (1) | DE69719340T2 (en) |
HU (1) | HUP0000120A3 (en) |
ID (1) | ID21550A (en) |
IL (1) | IL128858A0 (en) |
NO (1) | NO991189D0 (en) |
NZ (1) | NZ334802A (en) |
RU (1) | RU2192425C2 (en) |
WO (1) | WO1998011115A1 (en) |
ZA (1) | ZA978242B (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4221583A (en) * | 1978-12-22 | 1980-09-09 | Monsanto Company | N-Phosphonomethylglycinonitrile and certain derivatives thereof |
PL156933B1 (en) * | 1988-02-16 | 1992-04-30 | Politechnika Wroclawska | Method of obtaining n-(1-phosphonalkyl)glycines in particular n-(phosphon-metyl) ones |
JP2525977B2 (en) * | 1991-10-17 | 1996-08-21 | 昭和電工株式会社 | Process for producing N-acylaminomethylphosphonic acid |
GB9423254D0 (en) * | 1994-11-16 | 1995-01-04 | Zeneca Ltd | Process |
-
1997
- 1997-09-05 RU RU99107137/04A patent/RU2192425C2/en active
- 1997-09-05 BR BRPI9713198-9A patent/BR9713198B1/en not_active IP Right Cessation
- 1997-09-05 NZ NZ334802A patent/NZ334802A/en unknown
- 1997-09-05 CA CA002265724A patent/CA2265724C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-05 HU HU0000120A patent/HUP0000120A3/en unknown
- 1997-09-05 DE DE69719340T patent/DE69719340T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-05 WO PCT/US1997/015790 patent/WO1998011115A1/en active IP Right Grant
- 1997-09-05 ID IDW990081A patent/ID21550A/en unknown
- 1997-09-05 IL IL12885897A patent/IL128858A0/en unknown
- 1997-09-05 JP JP51373398A patent/JP2001505545A/en active Pending
- 1997-09-05 AT AT97940892T patent/ATE233271T1/en not_active IP Right Cessation
- 1997-09-05 CN CN971977135A patent/CN1216888C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-05 EP EP97940892A patent/EP0927186B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-05 KR KR1019997002105A patent/KR20000036090A/en not_active Application Discontinuation
- 1997-09-05 AU AU42570/97A patent/AU717960B2/en not_active Ceased
- 1997-09-12 ZA ZA9708242A patent/ZA978242B/en unknown
- 1997-09-12 AR ARP970104191A patent/AR009772A1/en active IP Right Grant
-
1999
- 1999-03-11 NO NO991189A patent/NO991189D0/en not_active Application Discontinuation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
W0 96/15135 A1, 23.05.1996. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR9713198A (en) | 2000-10-24 |
DE69719340T2 (en) | 2003-12-04 |
CA2265724A1 (en) | 1998-03-19 |
CN1216888C (en) | 2005-08-31 |
NO991189L (en) | 1999-03-11 |
AU717960B2 (en) | 2000-04-06 |
HUP0000120A3 (en) | 2000-11-28 |
AR009772A1 (en) | 2000-05-03 |
AU4257097A (en) | 1998-04-02 |
NZ334802A (en) | 2000-08-25 |
HUP0000120A2 (en) | 2000-06-28 |
KR20000036090A (en) | 2000-06-26 |
ZA978242B (en) | 1998-03-03 |
EP0927186B1 (en) | 2003-02-26 |
WO1998011115A1 (en) | 1998-03-19 |
ID21550A (en) | 1999-06-24 |
EP0927186A1 (en) | 1999-07-07 |
CN1229409A (en) | 1999-09-22 |
JP2001505545A (en) | 2001-04-24 |
DE69719340D1 (en) | 2003-04-03 |
CA2265724C (en) | 2005-11-15 |
BR9713198B1 (en) | 2009-01-13 |
NO991189D0 (en) | 1999-03-11 |
ATE233271T1 (en) | 2003-03-15 |
IL128858A0 (en) | 2000-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU645587A3 (en) | Method of obtaining n-phosphonomethylglycine | |
CA2223287C (en) | Process for preparing n-phosphonomethyliminodiacetic acid | |
SK93996A3 (en) | Preparing method of creatine or monohydrate of creatine | |
US5453537A (en) | Method for preparing an N-phosphonomethylglycine | |
CN102639546B (en) | Method for the manufacture of phosphonoalkyl iminodiacetic acid | |
US4486358A (en) | Process for producing N-phosphonomethylglycine | |
RU2192425C2 (en) | Method of synthesis of n-phosphonomethylglycine and its salts | |
US6118022A (en) | Synthesis of phosphonomethyliminodiacetic acid with reduced effluent | |
JP2001508043A (en) | Use of iminodiacetate monosodium solution in the preparation of N-phosphonomethyliminodiacetic acid | |
CA1135279A (en) | Process for the preparation of herbicidally active compounds containing phosphorus-carbon-nitrogen bond | |
CA2434154A1 (en) | Method for producing n-phosphonomethyl iminodiacetic acid | |
US5948937A (en) | Method for producing N-phosphonomethylglycine and its salts | |
GB2215720A (en) | N-phosphono-methyl-imino-diacetic acid | |
HU206121B (en) | Process for producing acylamino methanephosphonic acids | |
US5859289A (en) | Method for isolating N-phosphonomethylglycine | |
EP0806428B1 (en) | Method for isolating N-phosphonomethylglycine | |
IE912921A1 (en) | Process for the preparation of aminomethylphosphonic acid¹and aminomethylphosphinic acids from N-hydroxymethylamides | |
US4534904A (en) | Process for producing N-phosphonomethylglycine | |
IL99202A (en) | Acylaminomethyl phosphinic acids a process for their preparation and some novel acylaminomethyl phosphinic acid | |
JP3823327B2 (en) | Method for producing N-phosphonomethylglycine | |
EP0816369B1 (en) | Method for producing N-phosphonomethylglycine | |
JPH04360873A (en) | Production of dimethylolhdantoin compound | |
SU966091A1 (en) | Process for producing nitriletrimethylphosphonic acid | |
JP2998592B2 (en) | Method for producing phosphonic acids | |
RU902429C (en) | Method of producing n-phosphonomethylglycine |